محققان سنگاپوری روش جدیدی برای سنتز بلورهای فلزی و نیمه‌رسانا با ابعاد چند میلیاردیم متر توسعه داده‌اند. کارایی و کنترلی که با استفاده از این روش روی فرایند سنتز وجود دارد، می‌تواند تولید نانوبلورها و هیبریدهای آنها را متحول سازد.
روشی جدید برای سنتز کنترل‌شده نانوبلورها
در موسسه مهندسی زیستی و فناوری نانو A*STAR (IBN) سنگاپور، جون یانگ و جکی یینگ
روش جدیدی برای سنتز بلورهای فلزی و نیمه‌رسانا با ابعاد چند میلیاردیم متر توسعه
داده‌اند. کارایی و کنترلی که با استفاده از این روش روی فرایند سنتز وجود دارد، می‌تواند
تولید نانوبلورها و هیبریدهای آنها را متحول سازد. این نانوبلورها کاربردهای بسیار
گسترده‌ای در پزشکی، الکترونیک و انرژی دارند.
سنتز نانوبلورها به طور معمول با مخلوط کردن یک عامل کاهنده با محلولی از یون‌های
فلزی آغاز می‌شود. عامل کاهنده الکترون‌های خود را به یون‌های فلزی داده و این یون‌ها
همراه با تبلور از محلول جدا می‌شوند. اگر این فرایند کنترل نشود، این بلورها توده‌ای
شده و بزرگ‌تر و بزرگ‌تر می‌شوند. در نتیجه دانشمندان از یک عامل پوشش‌دهنده که
معمولاً تک‌لایه‌ای از مولکول‌های آلی دراز است، برای پوشاندن نانوبلورها و جلوگیری
از رشد بیش از اندازه آنها استفاده می‌کنند.
یکی از موانع این فرایند این است که یون‌های فلزی تمایل دارند در محلول آبی باقی
مانده و با فاز آلی که عامل پوشش‌دهنده را شامل می‌شود، مخلوط نشوند. شیمی‌دان‌ها
برای حل این مشکل از یک عامل انتقال فاز استفاده می‌کنند که به یون‌های فلزی متصل
شده و آنها را وارد فاز آلی می‌کند. عامل‌های انتقال فازی که در حال حاضر استفاده
می‌شوند، نیاز به سامانه‌‌های باردار خاص دارند و این امر کاربرد آنها را محدود می‌کند.
یانگ و یینگ دریافتند که مولکولی به نام دودسیل آمین (DDA) در محلول
اتانولی می‌تواند به عنوان یک عامل انتقال فاز بسیار عام‌تر برای سنتز
نانوبلورها مورد استفاده قرار بگیرد. آنها با استفاده از این عامل انواع
مختلفی از یون‌های فلزی (نقره، طلا، ایریدیوم، پالادیوم و پلاتین) را با
بهره بیش از ۹۵ درصد وارد محیط آلی کرده و آنها را به آسانی به نانوبلورهای
هم‌شکل پایدار تبدیل نمودند.
از روش مبتنی بر DDA می‌توان برای تولید انواع مختلفی از مواد کامپوزیتی
نانومقیاس نیز بهره برد. به عنوان مثال محققان توانستند با استفاده از دو
فلز بی‌اثر در مخلوط اولیه، آلیاژهای نانوبلوری جدیدی تولید کنند. آنها
همچنین با استفاده از فرایند هسته-پوسته، ماده دیگری را دور یک نانوبلور
موجود رشد داده و هیبریدهای فلز-فلز و فلز-نیمه‌رسانای بدیعی تولید کردند.
یینگ می‌گوید علاقه زیادی به این نانوکامپوزیت‌ها وجود دارد، زیرا امکان
ایجاد کارکردهای مطلوب را در این مواد به وجود می‌آورند.
این نانوبلورهای سنتزی می‌توانند کاربردهای زیادی همچون کاتالیز شیمیایی و
تصویربرداری فلورسانس زیست‌سازگار داشته باشند.
